分析大体积混凝土真实温度场演化规律试验

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1、分析大体积混凝土真实温度场演化规律试验张明冬李伟陈海波张建平黄友芬中国核工业二四建设有限公司摘要：拌制混凝土往往需要等待抗压强度28天龄期或更久的时间才能确定所拌制混凝土的强度，这大大影响了混凝土配合比试验周期，为更好解决这一问题，此实验证明在高温216°C.高压2.0MPa、饱和水蒸汽100%的环境下使混凝土抗压强在1天内达到其标号强度，以此来判定混凝土配合比的抗压强度是否满足要求关键词：高温；高压；饱和水蒸汽；抗压强度在混凝土配合比拌制的过程中需要等待其标号抗压强度满足龄期28天或56天的强度要求后才能确定此配合比是否可用。这使得混凝土配合比实验周期时间过

2、长。由于混凝土水化热反应速度的问题，在高温高压饱和水蒸汽的环境下，可以加速水化热反应速度，进而使混凝土抗压强度在短时间内得到快速提升。这对于压缩混凝土施工工期和压缩混凝土配合比拌制周期有着重要的影响。往往混凝土试块需等待28d或56d才能达到所要求的强度，但经过高温高压饱和水蒸汽的环境中ld・2d就可以使混凝土试块的抗压强度达到其要求值，这项研究可以压缩混凝土试配拌制的周期，如果条件允许也可以减少施工周期。水泥矿物中的有效成分：硅酸三钙、三改、铝酸三钙、铁铝酸四钙①硅酸三钙水化：硅酸三钙在常温下的水化反应生成水化硅酸钙(C・S・H凝胶)和氢氧化钙。3CaO?S

3、iO2+nH2O=xCaO?SiO2yH2O+(3-x)Ca(OH)2②硅酸三钙水化β-C2S的水化与C3S相似，只不过水化速度慢而已。2CaO?SiO2+nH2O=xCaO?SiO2yH2O+(2-x)Ca(OH)2③铝酸三钙的水化铝酸三钙的水化迅速，放热快，其水化产物组成和结构受液相CaO浓度和温度的影响很大，先生成介稳状态的水化铝酸钙，最终转化为水石榴石（C3AH6）在有石膏的情况下，C3A水化的最终产物与起石膏掺入量有关。最初形成的三硫铝酸钙，简称钙矶石，常用Aft标示。若石膏在C3A完全水化前耗尽，则钙矶石与C3A作用转化为单硫型水化硫铝酸

4、钙（AFm）。①铁相固溶体的水化水泥熟料中铁相固溶体可用C4AF作为代表。它的水化速率比C3A略慢，水化热较低，即使单独水化也不会引起快凝。其水化反应及其产物与C3A很相似。1原材料、配合比和仪器设备1.1原材料本次实验所用水泥是山东青岛山水P.I42.5级硅酸盐水泥，该水泥铝酸三钙含量小，3天、7天水化热低、28天富裕强度高，安定性良好、凝结吋间正常,和易性好等特点，此水泥应用在山东海阳AP1000压水堆核电站、荣成石岛湾高温气冷堆核电站和荣成CAP1400国核示范压水堆核电站核岛混凝土的建设。粉煤灰选用威海关于I级灰，细骨料选用黄磊河天然中砂、粗骨料最大粒

5、径为31.5mmo1.2配合比本实验所采用混凝土标号为C35,混凝土每立方米的配合比及其性能指标见表1混凝土配合比C35水泥/Kg?m-3水/Kg?m-3粉煤灰/Kg?m-3砂/Kg?m-3小石/Kg?m-3大石/Kg?m-3减水剂/%302165917363527160.91.3.仪器设备本实验所用仪器YZF-2A型压蒸釜，整个釜体采用了优质材料制造，能耐高温、高压、饱和水蒸气，锅身上装有两组加热器(600W和1200W)锅盖上装有压力表，安全阀和放气阀，配有温度和压力的自动调节与控制系统，①•釜体内径：160mm。②•釜体容积：0.0085m3o③•最大工

6、作压力：不大于2.5MPao④.标准升压时间：60-120分钟锅内压力升至2.0MPa(相当釜内体温为216°C)O⑤.安全阀开启压力2.0-2.3MPa,范围内可调。⑥.压力自动精致的波动范围：不大于±0.05MPao⑦•额定工作电力:220V。2、试验结果与分析混凝土试块抗压强度在高温、高压、饱和水蒸汽的环境下最短的时间内达到标准养护所要求的强度。选择合理的制品预养时间放入蒸压环境中对抗压强度产生的影响和选择合适的蒸压时间对抗压强度产生的影响是问题的关键所在。2.1、制品预养吋间对抗压强度的影响制品预养吋间指的是从混凝土搅拌成型到放入蒸压釜的

7、吋间，根据此配合比混凝土终凝时间为20小吋,预养时间分别选定12h、16h>20h、24h、28h、32h、36h>40h、44h、48h进行试验，在温度216°C,压力2.0MPa>饱和水蒸汽环境下3小时环境下进行蒸压，养护结束后立即进行抗压强度测试，并取相同预养期间的试块抗压强度作为对比，以研究制品在不同预养时间放入蒸压釜对抗压强度的试验结果影响，试验结果见图1.图1制品放入时间对抗压强度的影响图2预养期间抗压强度由图1所见，在相同的高温高压饱和水蒸汽的环境和吋间下，试块终凝前放入蒸压釜中所产生的强度达不到预期强度，在终凝后4小吋的预养试块在蒸压釜养护中所

8、能达到强度最高值，随着预养时间的延长，